ADVERTIMENT. Lʼaccés als continguts dʼaquesta tesi queda condicionat a lʼacceptació de les condicions dʼús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://cat.creativecommons.org/?page_id=184 ADVERTENCIA. El acceso a los contenidos de esta tesis queda condicionado a la aceptación de las condiciones de uso establecidas por la siguiente licencia Creative Commons: http://es.creativecommons.org/blog/licencias/
WARNING. The access to the contents of this doctoral thesis it is limited to the acceptance of the use conditions set by the following Creative Commons license: https://creativecommons.org/licenses/?lang=en
Desarrollo de una formulación en polvo a base de Amaranto (Amaranthus cruentus) y Canela (Cinnamomum sp) sabor chocolate
LETICIA MARÍA HERNÁNDEZ ARIZPE
Departamento de Ciencias Animales y de los Alimentos Facultad de Veterinaria
Univesitat Autònoma de Barcelona
Desarrollo de una formulación en polvo a base de Amaranto (Amaranthus cruentus) y
Canela (Cinnamomum sp) sabor chocolate.
Tesis Doctoral dirigida por:
Dr. en C. Zacarías Jiménez Salas y Dr. Tomás López Pedemonte.
Memoria presentada por:
LETICIA MARÍA HERNÁNDEZ ARIZPE en opción al grado de
Doctora en Ciencias y Tecnología de Alimentos
Bellaterra, 2019
DESARROLLO DE UNA FORMULACIÓN EN POLVO A BASE DE AMARANTO (AMARANTHUS CRUENTUS) Y CANELA (CINNAMOMUM SP) SABOR
CHOCOLATE.
TESIS DOCTORAL
Para acceder al grado de doctor dentro del programa de
Doctorado en Ciencias de los Alimentos de la Universidad Autónoma de Barcelona
______________________________________
LETICIA MARÍA HERNÁNDEZ ARIZPE
____________________________________________
Director Dr. en C. Zacarías Jiménez Salas.
Profesor Investigador de la Facultad de Salud Pública y Nutrición de la UANL.
_________________________________________
Director: Dr. Tomás López Pedemonte.
Profesor Agregado., Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos. Facultad de Química. Universidad de la República Oriental del Uruguay.
___________________________________________
Tutora: Dra. Manuela Hernández Herrero.
Profesora Titular del Departamento de Ciencia Animal y de los Alimentos, Facultad de Veterinaria de la UAB.
Programa de Doctorado en de Ciencias de los Alimentos
Departament de Ciecias Animal i dels Aliments, Facultat de Veterinária de la UAB.
Bellaterra, febrero 2019.
La recompensa se encuentra en el esfuerzo y no en el resultado.
Un esfuerzo total es una victoria completa.
Mahatma Gandhi.
El conocimiento de la composición química de los alimentos es el primer elemento esencial en el tratamiento alimentario de las enfermedades o en cualquier estudio cuantitativo de la nutrición humana.
(McCance y Widdowson, 1940)
DEDICATORIA
Esta tesis la dedico a mis padres Oscar e Hilda, quienes me iniciaron y me apoyaron en este proyecto y ahora desde el cielo bendicen este logro.
A mis hermanas Hilda Lorena, Brenda Dinorah y Sylvia Norma, quienes orgullosas de mi trayectoria de superación me impulsaron al logro del mismo, siempre a mi lado.
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar, agradezco a Dios nuestro señor por mi vida y mi familia que incondicionalmente me apoya a lo largo de mis actividades y acciones en mi crecimiento como persona y profesionista; de esa forma he podido ayudar con mis conocimientos adquiridos a personas con el fin de proporcionarles educación y alternativas para mejorar su calidad de vida.
A la Universidad Autónoma de Nuevo León por su apoyo para llevar a cabo este estudio de doctorado, especialmente a la Facultad de Salud Pública y Nutrición y sus directivos que me permitieron mediante sus gestiones los trámites para obtener un mayor grado académico, a Natalia Berrun, Yolanda de la Garza e Hilda Novelo Huerta como directoras y a Blanca Edelia González Martínez y Manuel López-Cabanillas Lomelí, por su apoyo en los trámites académicos y de asesoría.
A la Universidad Autónoma de Barcelona por proporcionarme las herramientas para realizar este doctorado en especial a Manuela Hernández Herrero, Marta Capella Puig, directoras de este programa en su momento y quienes siempre estuvieron al pendiente de mis actividades realizadas; a Julia Lacuesta quien me proporcionaba toda la información requerida para cumplir con los tramites solicitados.
A mis maestros que con sus conocimientos y experiencia me enseñaron la otra parte de la nutrición dirigida al consumo de alimentos, Dr. Juan José Rodríguez Jerez, Buenaventura Guamis López, Artur Xavier Roig Sanqués, Antonio José Trujillo Mesa, Ma. Teresa Reyes Pla Soler y Manuela Hernández Herrera.
A mis compañeros que conjuntamente iniciamos este proyecto para nuestro crecimiento profesional y a lo largo del cual forjamos una amistad, Adelita, Arnoldo, Betty, Gustavo, José Luis, Luz María, Marco, Mirna, Paty, Rodrigo y Tere.
A mis directores de tesis; Zacarías Jiménez Salas y Tomás López Pedemonte que me dirigieron y apoyaron para terminar este proyecto mediante su asesoría, dedicación y conocimientos; a mis compañeros que con su experiencia me apoyaron y en momentos asesoraron para el logro de esta tesis, Gustavo Martínez, Rogelio Salas, Abraham Arias, Sylvia Osorio de Dios, Laura Otero y Adbel Martínez Báez.
LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS Abreviaturas Significado
< Menor que
> Mayor que
% Porciento
°C Grados Celsius
A.C. Antes de Cristo
AOAC Association of Official Methods of Analysis of AOAC International C9H8O CinamaldehIdo
C9H8O Monosacárido, cetohexosa
Ca Calcio
Ch2 Chi cuadrada
Cu2SO4 Sulfato de Cobre DM-2 Diabetes Mellitus 2
ECA Enzima convertidora de angiotensina EESNL NL
2011/2012 Encuesta Estatal de Salud Nuevo León 2011/2012 ENC Edulcorantes no calóricos
ENSANUT Encuestas Nacionales de Salud y Nutrición
ENSANUT MC Encuesta Nacional de Salud y Nutrición Medio Camino 2016 EESNL NL
2011/2012 Encuesta Estatal de Salud Nuevo León 2011/2012 FAO Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentación
FC Factor de Conversión
FDA Administración de Drogas y Alimentos de Estados Unidos
Fe Hierro
g Gramo
GLUT-4 Transportador de glucosa-4
GRAS Generalmente reconocido como seguro
H2SO4 Ácido Sulfúrico H3BO3 Ácido Bórico
HbA1c Hemoglobina glucosilada
HCl Ácido Clorhídrico
HDL Lipoproteínas de alta densidad HTAS Hipertensión Arterial Sistólica IDA Ingestión diaria admisible IDR Ingesta Diaria Recomendada INSP Instituto Nacional de Salud Pública IR/día Ingestión recomendada al día
JECFA Comité Científico Internacional de Expertos en Aditivos Alimentarios K2SO4 Sulfato de Potasio
Kcal Kilo calorías
Kg/ha Kilogramos por hectárea LDL Lipoproteínas de Baja densidad
m Metro
mcg Microgramo
mg Miligramo
min Minuto
mL Mililitro
mm Milímetro
NaOH Hidróxido de Sodio (NH4)2SO4 Sulfato de Amonio
NMP Número más probable
NOM 051-
SCFI/SSA1-2010 Norma Oficial Mexicana 051 Especificaciones generales de etiquetado para alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasados-Información comercial y sanitaria
OMS Organización Mundial de la Salud RI Resistencia a la Insulina
rpm Revoluciones por minuto
SIAP Servicio de información Agroalimentario y Pesquería ton/ha Tonelada por hectárea
UANL Universidad Autónoma de Nuevo León
UE Unión Europea
UFC Unidad Formadora de Colonias Vit A Vitamina A o Retinol
Vit B9 Vitamina B9 o Ácido Fólico Vit C Vitamina C o Ácido Ascórbico Vit E Vitamina E o Tocoferol
Vol Volumen
Zn Zinc
RESUMEN
La obesidad y las enfermedades crónicas relacionadas con la dieta forman parte de los grandes problemas de salud pública a combatir a nivel mundial. Es posible que, mediante la nutrición, utilizando alimentos que permitan un desarrollo adecuado, se pueda evitar el incremento de dichas enfermedades y se logre que las nuevas generaciones alcancen una mejor calidad de vida. Actualmente, existe un marcado de interés en desarrollar bebidas utilizando ingredientes naturales que sean nutritivos y saludables. Una alternativa es elaborar bebidas a base de cereales y proteínas con alto valor nutritivo y con características funcionales.
Objetivo: Desarrollar y estandarizar una formulación en polvo a base de harina de amaranto (Amaranthus cruentus) y canela (Cinnamonum sp.), sabor chocolate y fortificada, como alternativa nutricia y funcional para la población en general.
Metodología: Se determinaron las recomendaciones nutricias de la población mexicana objetivo. Se elaboró una premezcla de vitaminas y minerales para su fortificación. Se realizaron 3 formulaciones con diferentes endulzantes no calóricos;
mediante evaluación sensorial se determinó la aceptación y posteriormente se realizaron pruebas funcionales, fisicoquímicas, bromatológicas y microbiológicas considerando la normativa mexicana; se diseñó el etiquetado nutricio y se compararon los resultados con formulaciones existentes en el mercado.
Resultados: La formulación seleccionada en base a su aceptación en los atributos textura (80%) y sabor (100%), está constituida por harina de amaranto (49%), canela polvo (4%) cocoa (20%), goma CMC 2%; maltodextrina (20%) y como edulcorante no calórico sucralosa (4%) Su composición proximal para la porción de 25g fue: proteína 2.56g, grasa total 1.39g, hidratos de carbono 16.5g y fibra 3.2g.
Se adicionó con vitaminas. A, B9 y C, y minerales Ca, Fe y Zn. Microbiológicamente cumple con valores establecidos por las normas mexicanas. Los estudios de su capacidad de emulsión a 4°C, 23°C y 50°C indicaron proteínas estables con dispersión entre 40 a 100 equivalente al caseinato de sodio. Para la capacidad de retención de agua fue de 8.53±0.06g de agua/g de harina y 5.52±0.25g de
formulación/g de agua, favoreciendo el retraso del deterioro microbiológico y estimulando las señales de saciedad. Puede hidratarse con agua o con leche.
Conclusiones: De acuerdo con las características de la bebida en polvo se determinó la formulación con mayor aceptación mediante evaluación sensorial.
Esta formulación se considera, reduce en calorías, baja en grasa y fuente de fibra según las normas mexicanas. Los ensayos funcionales, así como los valores favorables de los indicadores de microorganismos permiten su consumo y comercialización.
ABSTRACT
Obesity and chronic diet-related illnesses are part of the major public health problems to fight globally. It is possible that, using foods that allow for adequate development, the increase of these diseases can be avoided, and the new generations will be able to achieve a better quality of life, Currently there is great interest in developing beverages using natural ingredients that are nutritious and healthy. An alternative is to produce beverages based on cereals and proteins with high nutritional value and functional characteristics.
Objective: To develop and standardize a powder formulation based on amaranth flour (Amaranthus cruentus) and cinnamon (Cinnammpn sp.) chocolate flavor, fortified as a nutritional and functional alternative for the general population.
Methodology: We determined the nutritional recommendations of the Mexican population, and designed a formulation based upon them and desired functional characteristics of the food in terms of functionality, composition, nourishing contribution. A mixture of vitamins and minerals was prepared for its fortification.
During the trials 3 formulations with different non-caloric sweeteners were assessed for acceptance, by means of sensory evaluation. In addition functional tests, physico- chemical, composition and Microbiologicals assays were performed taking into account the Mexican regulations. Nourishing labelling was designed and the results were compared with existing formulations in the market.
Results: The most accepted formulation with 80% texture and 100% flavor, consists of amaranth flour (49%), cinnamon powder (4%), cocoa (20%); maltodextrin (20%) and as a non-caloric sweetener sucralose (4%). Its proximal composition for the portion of 25g. was: protein 2.56g, total fat 1.39g, carbohydrates 16.5g and 3.2g fiber. It was added with vitamins A, B9, and C, mineral Ca, Fe and Zn.
Microbiologically complies with values established by Mexican standards. Functional tests determined emulsion capacity (4°C, 23°C y 50°C) that indicated stable proteins with dispersion between 40 a 100 Equivalent to sodium caseinate. For the holding
capacity of water in flour 8.53 ± 0.06 % and formulation 5.52 ± 0.25 % favoring the delay of microbiological deterioration and stimulating the signs of satiety.
Conclusions: According to the characteristics of the powdered beverage which can be hydrated with water and/or milk, the formulation selected is the one showing higher acceptance rates by sensory evaluation. This formulation is considered, reduced in calories, low fat and fiber source According to Mexican standards.
Functional assays as well as favorable values of microorganisms indicators allows its consumption and commercialization.
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN 1
2. ANTECEDENTES 3
2.1 Generalidades 3
2.1.1. Terapia nutriológica funcional 6
2.2. Alimentos funcionales 7
2.2.1. Amaranto (Amaranthus cruentus) 8
2.2.1.1. Descripción de la especie 10
2.2.1.2. Descripción botánica 11
2.2.1.3. Composición química 13
2.2.1.4. Valor nutritivo del Amaranto 13
2.2.1.4.1. Proteínas 14
2.2.1.4.2. Hidratos de Carbono 16
2.2.1.4.3. Lípidos 16
2.2.1.4.4. Vitaminas y minerales 17
2.2.1.5. Compuestos bioactivos y actividad biológica 19
2.2.1.6. Usos comerciales 21
2.2.2. Canela (Cinnammonum sp) 23
2.2.2.1. Descripción de la especie 23
2.2.2.2. Descripción botánica 24
2.2.2.3. Composición química 25
2.2.2.4. Valor nutritivo de la canela 25
2.2.2.5. Compuestos bioactivos y actividad biológica 27
2.2.2.6. Usos comerciales 30
2.3. Bebidas 30
2.3.1. Contexto nacional de las bebidas en polvo 31 2.3.2. Contexto internacional de las bebidas en polvo 32
3. JUSTIFICACIÓN 35
4. OBJETIVOS 36
4.2. Objetivo general 36
4.3. Objetivos específicos 36
5. MATERIAL Y MÉTODOS 37
5.2. Equipo de laboratorio 37
5.3. Reactivos 38
5.4. Formulación de bebida 38
5.5. Desarrollo de la etiqueta 39
5.6. Materia prima 40
5.7. Determinación de sabor 40
5.8. Diseño de la formulación 40
5.8.1. Mezclas 41
5.9. Evaluación sensorial 42
5.9.1. Determinación de aceptación 43
5.10. Evaluación bromatológica 43
5.10.1. Humedad 44
5.10.2. Ceniza 44
5.10.3. Grasa 45
5.10.4. Proteína 46
5.10.5. Fibra 47
5.10.6. Hidratos de Carbono 48
5.11. Pruebas funcionales 48
5.11.1. Capacidad de emulsificación 49
5.11.2. Determinación de pH 50
5.11.3. Capacidad de retención de agua 50
5.12. Evaluación microbiológica 51
5.12.1. Hongos y levaduras 51
5.12.2. Coliformes 52
5.12.3. Mesófilos 52
5.13. Valor energético 53
5.14. Análisis estadístico 53
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 56
6.1. Resultados de todas las evaluaciones para el desarrollo de
la formulación en polvo de amaranto con canela sabor chocolate 56
6.2. Selección de la fuente de amaranto 56
6.3. Selección del saborizante para formulación 58 6.4. Desarrollo de la premezcla de vitaminas y minerales 58 6.5. Determinación de tipo de edulcorante aceptado en la formulación 59
6.6. Evaluación sensorial 60
6.7. Análisis químico proximal de la formulación 64
6.8. Etiquetado nutrimental 68
6.9. Pruebas microbiológicas 71
6.10. Propiedades tecno funcionales 72
6.10.1. Pruebas de emulsificación 72
6.10.2. Capacidad de retención de agua 74
6.10.3. pH 75
7. CONCLUSIÓN 78
8. BIBLIOGRAFÍA 79
9. ANEXOS 122
TABLAS
Tabla DESCRIPCIÓN DE TABLAS Página
1.1 Taxonomía del Amaranto. 11
1.2 Contenido de proteína del amaranto comparado con otros cereales 14 1.3 Contenido de aminoácidos esenciales (mg/g) en grano de amaranto
comparado con el patrón establecido 15
1.4 Contenido de ácidos grasos (mg/g) en gramos de amaranto 17 1.5 Comparación de minerales en diferentes cereales (mg/100g) 18 1.6 Clasificación taxonómica de la canela (Cinnamomun verum) 24
1.7 Composición nutricional de la Canela 26
5.1 Formulaciones de la bebida en polvo a base de harina de amaranto y
canela sabor chocolate 43
6.1 Composición proximal del amaranto de tres marcas comerciales y su
comparación con valores de referencia de FAO (2002) 58 6.2 Recomendaciones de vitaminas y minerales para Población general
de México 60
6.3 Formulaciones para identificar la mayor aceptación 61 6.4 Grado de aceptación y elección preferente de 3 formulaciones
mediante atributos textura, aspecto, sabor (n= 20 panelistas) 62 6.5 Pruebas sensoriales de preferencia pareadas para determinar
atributos de aceptación en la formulación C. Muestra hidratada en 240 ml. de agua con 25g de producto. (n=40 panelistas)
63
6.6 Evaluación de preferencia pareada para determinar atributos de aceptación en la formulación C. Muestra hidratada en 240 ml de agua y en leche con 25 g. de producto. (n= 36 panelistas)
64
6.7 Composición proximal de la formulación 65
6.8 Comparativo de 8 formulaciones que incluyen amaranto como producto principal con la formulación de amaranto, canela sabor chocolate
67
6.9 Información nutrimental de la formulación elaborada a base de harina
de amaranto con canela sabor chocolate 70
6.10 Pruebas microbiológicas del producto, comparativo 2010 y 2014 72 6.11 Pruebas tecno funcionales de capacidad emulsificante e la bebida en
polvo a base de amaranto con canela sabor chocolate 74 6.12 Capacidad de retención de agua, comparativa entre harina y
formulación 75
5.13 Porcentaje de nitrógeno y proteínas de harina de amaranto y
Formulación método Dumas (combustión total) 76
FIGURA
Figura IV.1 Porcentaje de cambio fórmulas reconstituidas en leche o agua. P.64
ANEXOS
1 Formulaciones y desarrollo de productos para el consumo humano a base
principalmente con amaranto. 123
2 Encuesta de elección del sabor de la formulación. 125 3 Encuesta para determinar aceptación de las formulaciones desarrolladas. 126 4 Evaluación de las características organolépticas de la formulación
desarrollada. 127
5 Aceptación de la formulación en diferentes medios de dilución A (leche) B
(agua) 128
6 Material y equipo utilizado en el desarrollo de la formulación de la bebida en polvo a base de harina de amaranto y canela sabor chocolate. 129
1 1. INTRODUCCIÓN
Actualmente, la obesidad y las enfermedades crónicas relacionadas con la dieta forman parte de los grandes problemas de salud pública a combatir a nivel mundial.
Es posible que, mediante la nutrición, utilizando alimentos que permitan un desarrollo adecuado, se pueda evitar el incremento de dichas enfermedades y se logre que las nuevas generaciones alcancen una mejor calidad de vida.
Por lo general, las bebidas que dominan el mercado son carbonatadas, contienen grandes cantidades de azucares, y proporcionan muy pocos nutrientes.
Posiblemente éstas sean parte de los alimentos que contribuyen a los problemas de obesidad.
Por lo anterior, existe un marcado interés en desarrollar bebidas utilizando ingredientes naturales que sean nutritivos y saludables. Una alternativa es elaborar bebidas a base de cereales y proteínas con alto valor nutritivo y con características funcionales.
En esta investigación se propone la elaboración de una formulación en polvo a base de amaranto y canela sabor chocolate; el objetivo es utilizar el amaranto para aprovechar las propiedades y beneficios de esta semilla para la salud humana. El amaranto es un alimento funcional que se encuentra a la disponibilidad para consumo en diferentes presentaciones y se sabe que contiene proteínas de alta calidad nutricional. La canela tiene compuestos bioactivos para mejorar el metabolismo de los carbohidratos y proporciona un sabor agradable sin el incremento de energía. Para una mayor aceptabilidad se le adicionará cocoa para que tenga sabor chocolate así como edulcorantes no calóricos.
La formulación propuesta se puede hidratar tanto en agua y en leche, para apoyar una buena nutrición. Se determinó utilizar al amaranto (Amarantus cruentus), ya que es un pseudocereal con alto valor nutritivo; contiene principalmente proteinas (15 al 18% de valor biológico y funcional), minerales como el hierro, calcio, fosforo, magnesio y vitaminas C, E y del grupo B, descrito por FAO/OMS, y es considerado
2 como un alimento de excelente calidad (Greenfield & Southgate, 2003). El amaranto también tiene la ventaja de carecer de gluten, por lo que es posible que lo consuman personas con enfermedad celíaca (Coulter y Lorenz, 1990), no contiene colesterol, su perfil de ácidos grasos es más saludable por su alto contenido de ácidos grasos insaturado (Contreras et al. 2011).
El desarrollo de este producto a base de amaranto representa una alternativa preventiva a problemas de salud y nutrición los cuales actualmente aquejan a la población mexicana.
3 2. ANTECEDENTES
2.1. 1.1 GENERALIDADES
Uno de los principios fundamentales para lograr el desarrollo humano es garantizar que las personas puedan cubrir sus necesidades de alimentación y nutrición;
cuando estas necesidades no son satisfechas, emergen las enfermedades ya que se condiciona el crecimiento y desarrollo de sus capacidades cognitivas, además del adecuado funcionamiento diario, lo que constituye un obstáculo para alcanzar el mayor nivel posible de salud y bienestar (Álvarez y Genta, 1993). En México, las tendencias a padecer enfermedades asociadas a la malnutrición, asi como al consumo excesivo de bebidas azucaradas han ocasionado múltiples enfermedades cardiovasculares, diabetes sobrepeso y/o obesidad (Álvarez et al., 2006).
El consumo de bebidas se asocia con cubrir las necesidades fisiológicas de sed del organismo; la elección del tipo de bebidas a consumir depende de las preferencias, costumbres o conocimientos y aspectos del medio social en que se desenvuelven las personas (Iglesias-Rosado et al., 2011; Espinosa-Montero et al., 2013).
El requerimiento total de bebidas de un individuo se basa en la composición general de su dieta y de sus necesidades fisiológicas de agua; para calcular la contribución de las bebidas en la ingestión de nutrientes, se debe ajustar al patrón de consumo de bebidas de un adulto varón que, en México, con una dieta promedio de 2200 kcal necesita consumir aproximadamente 3.9 litros de los cuales el agua constituye el 52% del volumen consumido, el 20% se refiere a bebidas no endulzadas como té, café o infusiones y el restante 28% a leche, jugo y bebidas endulzadas (Rivera, et al., 2008).
En la actualidad, el exceso en el consumo de bebidas azucaradas trae como consecuencia un marcado incremento en las calorías recibidas; el consumo
4 exagerado de este tipo de bebidas representa alrededor del 21% del total de energía en adolescentes y adultos mexicanos (Ludwig et al., 2001; Vartanian et al. 2007).
Las bebidas con aporte energético se relacionan con un equilibrio positivo de energía y obesidad; además, también se relacionan con una menor ingestión de leche, calcio y otros nutrientes, que repercute en un mayor riesgo a padecer diabetes y otras enfermedades crónicas no transmisibles (Álvarez et al., 2006;
Vartanian et al. 2007).
Por otra parte, las encuestas nacionales de salud y nutrición (ENSANUT) son herramientas que permiten contar con datos críticos y evidentes para la planeación en sector salud, (Gutiérrez, et al., 2012; ENSANUT MC, 2016); gracias a ellas se cuenta con datos críticos y evidentes para la planeación en sector salud; en ellas se demostró que la prevalencia de diabetes en adultos mayores de 20 años aumentó de 5.8% en el 2000; a 7 % en 2006 y 9,1% 2012, consecuencia del aumento importante de la obesidad y sobrepeso, factor de riesgo modificable para evitar la diabetes (Cordova-Villalobos et al., 2008).
Para el estado de Nuevo León los resultados descritos en la Encuesta Estatal de Salud Nuevo León 2011/2012 (EESNL NL 2011/2012) destaca que la población adulta únicamente el 1.7% mostro bajo peso, pero con sobre peso y obesidad 71.7%, con incremento del 13.2% en últimos años en adultos de 20 años. El mayor de 60 años y más, registro bajo peso el 16.1% y 32.9% sobrepeso, estas cifras comparadas con ENSANUT MC 2016 en donde 7 de cada 10 adultos presentan 72.5% exceso de peso (sobre peso y obesidad) comparado con ENSANUT 2012 de 71.2%
Se sugiere que este exceso de peso se debe principalmente a un mayor consumo de comida rápida, botanas, dulces, postres cereales dulces, bebidas no lácteas endulzadas y bebidas lácteas endulzadas, entre otras. En adultos, el elevado consumo de bebidas no lácteas endulzadas se ha incrementado alrededor del 80%
de ellos, lo que ocasiona las enfermedades crónicas no trasmisibles, observando
5 en adultos, diabetes en un 9.4%; hipercolesterolemia 28% e hipertensión arterial 25.5% (ENSANUT MC 2016).
En el área de la salud se busca constantemente que el aporte de componentes nutrimentales y no nutrimentales prevengan y traten la realidad ya expuesta, tomando en cuenta que los nutrientes deben ser eficaces y seguros los componentes químicos; se entiende por eficacia la capacidad de una determinada sustancia de proveer beneficios saludables relacionados con la prevención de la deficiencia o la reducción del riesgo de enfermedad crónica, y por seguridad, la certeza razonable de que no van a darse efectos adversos por incrementar la ingesta de un nutriente, estableciéndose este concepto a la luz de la evidencia científica (Álvarez-Castaño et al., 2012).
El consumo de una dieta deficiente o insuficiente en aporte de nutrientes y de calorías puede ocasionar un estado de malnutrición; esta condición ocasiona un mal estado de salud general que impide el aprovechamiento y la absorción de macro y micronutrientes incrementando la posibilidad de la aparición de patologías asociadas (Galindo, 2014).
La desnutrición afecta aproximadamente al 10% de la población de América Latina y el Caribe; en alrededor de 53 millones de personas se ha presentado desnutrición crónica, principalmente en poblaciones pobres localizadas en zonas rurales o en la periferia urbana con condiciones socioeconómicamente adversas. Esta desnutrición se debe a deficiencias en el consumo de micronutrientes específicamente hierro, zinc, yodo y vitamina A, dando como consecuencia la anemia, otro problema de malnutrición (Programa Mundial de Alimentos, PMA, 2008). Se ha observado que en las personas mayores se incrementa la prevalencia de malnutrición severa presentando valores de entre 24 y 74% (Ribera, 2002; Bauer et al., 2005).
Una de las estrategias para disminuir la prevalencia de desnutrición es la adecuación de menús mediante el mejoramiento del balance nutricio, esto apoyado
6 con suplementos nutricionales mediante alimentos enriquecidos o con suplementos nutricionales orales (Lauque et al., 2000; Sánchez-Campillo et al., 2010; Smoliner et al., 2008). Se hace hincapié que la nutrición enteral constituye la administración vía oral de suplementos y/o fórmulas nutricionales elaboradas con mezclas que contengan macro y micronutrientes que puede ser proporcionada como dieta total o para una dieta oral insuficiente como complemento (Álvarez et al., 2006; Pérez et al., 2011).
Existe la asociación y causalidad entre desnutrición y hambre, así como en su relación con la pobreza, esto ocasiona disminución del aprendizaje escolar que a su vez impide el acceso a recursos tanto de alimentos como de salud; de esta forma se impide la educación, empleo y asistencia a sistemas sanitarios tanto a mujeres como a la población infantil (Céspedes, 2008). En este contexto se desencadenan múltiples condiciones patológicas como la hipertensión arterial sistémica (HTAS), la diabetes mellitus tipo 2 (DM-2) y la aterosclerosis que son enfermedades crónicas no transmisibles del adulto y cuya prevalencia va en dramático ascenso (ENSANUT MC 2016).
Actualmente las personas cuentan con menos tiempo para la elaboración de sus alimentos de consumo diario, que generalmente son reemplazados por preparaciones precocidas y de elaboración rápida. Estas preparaciones contienen un alto contenido de componentes químicos, conservadores, grasas y azúcares, y aportan una cantidad deficiente de proteínas; lo anterior, aunado a la falta de actividad física, son factores claves para la aparición de diversas patologías como el síndrome metabólico (Ruano et al., 2015).
2.1.1 TERAPIA NUTRIOLOGICA FUNCIONAL
La terapia funcional alternativa hoy en día juega un papel fundamental y determinante en donde se puede aplicar una intervención nutricional en base a productos naturales que son fuente micro y macronutrientes y electrolitos; los
7 productos herbales han demostrado, mediante estudios experimentales, que pueden tener propiedades antioxidantes, antivirales o anticancerígenos, por mencionar algunos ejemplos.
Los productos naturales provenientes de fuentes vegetales contienen varios componentes activos y han sido utilizados durante miles de años por una cantidad significativa de la población. Actualmente se utilizan en el cuidado de la salud en muchos países o regiones del mundo; sin embargo, es necesario conocer las limitaciones al momento de utilizar alguno, el mecanismo de acción de cada producto natural, así como los beneficios y contraindicaciones que estos tienen para poder realizar buenas prácticas en el tratamiento nutricional (Gutiérrez et al., 2012).
Los productos naturales, aportan una alimentación adecuada, de bajo costo y son fáciles de procesar o consumir. Entre esta gran variedad de productos, los cereales se constituyen como un tipo de nutrimentos que pueden ser considerados alternativa para mejorar el consumo diario de proteínas. La deficiencia proteica que prevalece en la actualidad modifica la velocidad de crecimiento del individuo en edad escolar y adolescencia; el exceso en cambio ocasiona incremento de peso, índices de obesidad en escolares, adolescentes y adultos mayores (Gutiérrez et al., 2012).
2.2 ALIMENTOS FUNCIONALES
Un alimento funcional es aquel que entre sus componentes añade compuestos bioactivos que ejercen funciones de manera específica y positiva al organismo y causan efectos fisiológicos y psicológicos independiente al valor nutricional (Goetzke, et al., 2014); estos componentes contribuyen a mejorar o mantener la salud ya que participan como factores preventivos del riego para la aparición de enfermedades en el sistema cardiovascular, mejoran la resistencia a la insulina, proporcionan un rendimiento óptimo de la actividad física y mantienen el control del peso y la grasa corporal, entre otros beneficios (Araya y Lutz, 2003).
8 Las condiciones para ser un alimento funcional es que debe ser de naturaleza alimentaria, debe consumirse como parte de la dieta diaria, tener una particular función en el organismo como la prevención o recuperación de enfermedades específica y retardar el proceso de deterioro o envejecimiento; otra consideración es la certeza de contar con pruebas científicas de sus propiedades y estar dirigido a un grupo de población (Hernández-Carranza y Jiménez-Munguía, 2010).
Una alternativa para evitar estos problemas de salud es el consumo de productos naturales, que posean características de ser funcionales. Estos productos aportan una alimentación adecuada, de bajo costo y son fáciles de procesar o consumir. Los cereales forman parte de estos productos ya que contienen nutrimentos que lo hacen ser considerados como alternativa para mejorar el consumo diario de proteínas.
En la actualidad hay un interés muy marcado en el uso del amaranto como una fuente excepcional de nutrientes ya que aporta proteínas de alto valor nutricional;
además contiene otros nutrimentos que podrían considerarse con características funcionales. El amaranto puede consumirse de diversas formas entre la que destacan las formulaciones en polvo para elaborar bebidas.
2.2.1. AMARANTO (Amaranthus cruentus)
La palabra amaranto significa inmortal, proviene del origen griego: a; negación y maraíno; marchitarse; adaptándose, por su resistencia a la sequía. En México se le denominó Huautli, palabra de origen náhuatl que significa inmortal por que la semilla no se descompone. Fray Martín de Valencia en Santiago Tulyehualco, la llamó Alegría basado en la alegría de ver los campos sembrados y el salto de la semilla al reventarse en el comal. Existen unas 80 especies, sólo tres de ellas son cultivadas: A. hipocondriacus, originario de México, A. cruentus, oriundo de
9 Guatemala y del sureste de México y A. caudatus, procedente de América del Sur, África, China, India y parte sur de Estados Unidos (Hevia et al 2002; Algara et al., 2013).
El amaranto es una planta que pertenece a la familia Amaranthacea y al género Amarantus. Su cultivo se realizó en Mesoamérica y los primeros datos de esta planta datan de hace 10 mil años. Formó parte de la dieta en los pueblos indígenas antes de la conquista de los españoles, que siendo pueblos recolectores y cazadores lo consumían en igual importancia que el maíz y el frijol (Algara, et al., 2013).
Para los mayas, aztecas e incas el amaranto fue la principal fuente de proteínas y se consumía como verdura y grano reventado. Estuvo asociado a los ritos religiosos, a los dioses y a la visión cósmica de estas culturas. Con la llegada de los españoles a América y durante la Conquista, fue eliminado de la dieta indígena por razones religiosas y políticas. Su cultivo y consumo casi desaparecen, pues solamente en los lugares más apartados de la conquista española se mantuvo la producción de amaranto. Este vegetal se puede aprovechar de múltiples formas: como grano, hojas o como forraje. Es también un cultivo altamente eficiente que puede prosperar en condiciones agroclimáticas adversas, como sequía, altas temperaturas y suelos salinos (Becerra, 2000).
Para la OMS, el amaranto es el alimento perfecto si combinan su proteína con otros cereales y se enriquece con vitaminas y minerales (Díaz-Sanguínes, 1999), lo que coadyuva a mejorar sus propiedades funcionales; estas propiedades funcionales están asociadas también a la fracción lipídica, a su fracción fenólica y a la cantidad de fibra dietética que posee, lo que determina sus propiedades antioxidantes (Cai y Corke, 2006).
La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) incluyó al amaranto entre las 23 plantas que pueden utilizarse para mejorar en las personas su nutrición, tomando en consideración, su alto valor nutricio, confirmando
10 su enorme potencial como fuente de alimento de alta calidad (Becerra, 2000;
Pantanelli, 2001).
Actualmente en México se cultiva y consume en los estados de Puebla, Estado de México, Morelos, Tlaxcala, Distrito Federal, Jalisco y Oaxaca. En menor importancia se cultiva también en Michoacán, Chihuahua, Durango, Hidalgo, Nayarit y Nuevo León. También se cultiva en el Distrito Federal, preponderantemente en Santiago Tulyehualco, donde se ha transmitido de generación en generación la producción tradicional del amaranto (Espitia-Rangel et al., 2010).
El rendimiento obtenido mediante la cosecha manuales va desde 1175 kg/ha hasta 3111 kg/ha (Tapia, 2000).
El amaranto es un seudocereal considerado un alimento nutraceútico y funcional.
Los reportes científicos sobre amaranto sugieren que la planta contiene agentes potencialmente beneficiosos para la salud, que pueden mejorar diversas funciones, por ejemplo: la capacidad para reducir el colesterol plasmático, estimular el sistema inmune, ejerce una actividad antitumoral, reduce los niveles de glucosa en sangre y mejora las condiciones de hipertensión y anemia. Estos efectos han sido estudiados sobre distintos modelos biológicos y manejando muy diversos extractos de la planta (Soriano-Santos y Escalona-Buendía 2015).
2.2.1.1. DESCRIPCION DE LA ESPECIE
Para el género Amaranthus se describen 80 especias, 55 de origen americano y 15 provenientes de Europa, Asia, África, Australia (Mujica, 1997). Su clasificación taxonómica se describe en la tabla 1.1
11 Tabla 1.1 Taxonomía del amaranto.
Reino: Vegetal
División: Fanerógama
Tipo: Embryophyta siphonogama
Subtipo: Angiosperma
Clase: Dicotiledónea
Subclase: Archyclamideae
Orden: Centropermales
Familia: Amaranthaceae
Género: Amaranthus
Sección: Amaranthus
Especies: caudatus, cruentus e hypochondriacus Fuente: Chagaray y Gallo, 2005.
2.2.1.2. DESCRIPCIÓN BOTÁNICA
El amaranto es una especie anual, herbácea o arbustiva de diversos colores; las semillas del amaranto se caracterizan por ser abundantes y pequeñas,van diversas coloraciones desde el verde al morado o púrpura con distintas coloraciones intermedias, cuenta con una raíz con abundante ramificación, que se extienden rápidamente después que el tallo comienza a ramificarse, lo que facilita la absorción de agua y nutrientes. El tallo es cilíndrico y anguloso con gruesas estrías longitudinales que le dan una apariencia acanalada, alcanza de 0.4 a 3 m de longitud, sus hojas son pecioladas, de tamaño variable de 6.5-15 cm, cuando es el
12 tiempo de la cosecha generalmente se realiza mediante método manual (Tapia, 2000). El fruto es un pixidio que contiene una solo semilla.
El amaranto es considerado un seudocereal. Las principales cualidades de esta planta, como fuente de grano, estriban en sus propiedades organolépticas y funcionales, destacándose el contenido de proteína rica en aminoácidos esenciales lisina, triptófano y metionina, de tal manera que su calidad proteica varía entre 14 a 17% ya procesado adecuadamente, es igual a la calidad proteica de la caseína expresado en porcentaje, éste es de 86.2% (Danz y Lupton, 1992). Entre el contenido de ácidos grasos destaca la presencia del escualeno en cantidades altas (Bressani, 1989).
En relación con el rendimiento de su grano es considerado relativamente bajo, tomando en consideración que tiene una producción promedio de 1 a 3 ton/ha, esto es consecuencia de no contar con recursos para un apropiado manejo agronómico, otro factor importante es la insuficiente información de la presencia de plagas y enfermedades y su control adecuado, las cuales pueden causar grandes pérdidas económicas a los productores de amaranto (Parra-Cota y Délano 2012).
Actualmente en México se desarrollan programas gubernamentales por medio de la Secretaria de Agricultura impulsando la producción de amaranto mediante organizaciones y preparando a los productores lo que permitirá el incremento de su producción con el fin de satisfacer la demanda en relación con el crecimiento con la utilización de técnicas sustentables Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, (SAGARPA, 2018).
2.2.1.3. Composición química
El amaranto es considerado un seudocereal, (Bressani, 1989) Las principales cualidades de esta planta, como fuente de grano, estriban en sus propiedades organolépticas y funcionales, destacándose el contenido de proteína rica en aminoácidos esenciales, lisina, triptófano y metionina, de tal manera que su calidad
13 proteínica varia de 14 a 17% ya procesado adecuadamente, es igual a la calidad proteínica de la caseína expresado en porcentaje este es de 86.2%. (Danz y Lupton, 1992) El contenido de ácidos grasos contiene escualeno en cantidades altas siendo considerado como fuente de está. (Bressani, 1989).
2.2.1.4. Valor nutritivo del Amaranto
La proteína que se encuentra en el Amaranthus cruentus, está principalmente distribuida en el germen y la envoltura de la semilla (65%) y el perispermo amiláceo (35%). Se ha encontrado más nutrientes en el embrión, como grasa, fibra, cenizas, de 2.3 a 2.6 veces más nitrógeno y de 2.4 a 2.5 veces más la concentración de minerales, especialmente hierro y cobre que en la semilla entera (Carpio, 2009). Por ser una dicotiledónea, no se considera como un cereal (Becerra, 2000; Algara et al., 2013).
Desde el punto de vista nutricional y alimentario, es un alimento completo, por contener ocho aminoácidos esenciales (Landázuri 2008; Algara et al., 2013) (Tabla 2) y vitaminas y minerales. En México, la variedad que se consume tiene 16-18%
de proteína aproximadamente, lo cual, lo pone en ventaja con otros cereales como el trigo que contiene 12-14% de proteína, el maíz 9-10% o el arroz 7% con incremento de su calidad proteica por su alto contenido de lisina, aminoácido esencial, tiene una función clave en el desarrollo de las células del cerebro humano y en el crecimiento, ayuda a producir anticuerpos, hormonas y enzimas, además contribuye a la formación de colágeno y la reparación de los tejidos. Ayuda a la construcción de proteína muscular, y reduce los niveles de triglicéridos. El aminoácido triptófano coadyuva en nuestro cuerpo a producir serotonina, un neurotransmisor responsable del sueño normal, por lo que ayuda a estabilizar el estado de ánimo y combatir la depresión y el insomnio. También es útil para controlar la hiperactividad infantil, reducir el estrés y fortalecer el corazón. Sirve para
14 control del peso, reduciendo el apetito, e incrementando la liberación de la hormona de crecimiento, produce niacina (Vitamina B3) (Algara et al 2013).
2.2.1.4.1. Proteínas
El amaranto es considerado un alimento completo, desde el punto de vista nutricional y alimentario. En México, la variedad que se consume tiene 16-18% de proteína aproximadamente, lo cual, pone en ventaja con otros cereales como el trigo, el maíz o el arroz (Tabla 1.2).
Tabla 1. 2.
Contenido de proteína del amaranto comparado con otros cereales.
Cereales g de proteína/100 g de parte comestible
Amaranto 13.6 – 18.0
Cebada 9.5 – 17.0
Maíz 9.4 – 14.2
Arroz 7.5
Trigo 14.0 – 17.0
Centeno 9.4 – 14.0
Fuente: Tapia M., 2000
El amaranto es el único cereal que posee todos los aminoácidos esenciales, leucina, lisina, valina, metionina, fenilalanina, treonina e isoleucina (Bressani, et al., 1992) (Tabla 1.3); estos aminoácidos, que son básicos para el organismo, se encuentran en mayor proporción que en muchos otros cereales.
Casi todos los cereales tienen una deficiencia del aminoácido esencial lisina, constituye el aminoácido limitante para las proteínas de origen vegetal. El amaranto, contiene el doble de lisina que la proteína del trigo, el triple que la del maíz y es equiparable en contenido a la proteína de la leche de vaca, considerado
15 el “gold standard” de excelencia nutricional (Oleszek et al., 1999). Por lo tanto, es un complemento nutricional óptimo comparado con cereales convencionales (Hevia et al., 2002). Aunado a que la FAO y la OMS han establecido estándares cuantitativos para evaluar el puntaje químico de un alimento en base a la cantidad y calidad del aminoácido presente, en base a estos patrones el amaranto obtiene una elevada calificación por lo que es considerado como un alimento de alto valor para la alimentación del ser humano (Hevia et al., 2002).
Tabla 1.3.
Contenido de aminoácidos esenciales (mg/g) en grano de amaranto comparado con el patrón establecido.
Aminoácido Esencial A. hypochondriacus Patrón FAO/OMS
Isoleucina 250 250
Leucina 388 440
Lisina 401 340
Metionina 131 220
Fenilalanina 328 380
Treonina 268 250
Triptófano 84 60
Valina 304 310
Fuente: Landázuri-González, 2008
El balance de aminoácidos es comparado, con los requerimiento para la nutrición humana. El aminoácido que en menor proporción se encuentra es la leucina, el cual permite que la proteína se absorba y se utilice hasta en un 70%. El alto valor biológico de estas, se compara con el trigo (73%) y soya (74%), mientras que las proteínas de origen animal no contienen aminoácidos limitantes. La lisina es uno de los aminoacidos que es considerada importante, permite una excelente
16 complementación de aminoácidos conjuntamente con las proteínas del maíz, arroz y trigo. Tambien este alto valor de aminoacido es demostrado mediante ensayos biológicos mostrando la buena disponibilidad, digestibilidad con una eficiencia proteínica semejante a la caseína expresado como porcentaje del valor de caseína siendo el amaranto el que expresa 86.2% (Chaturvedi et al., 1993).
2.2.1.4.2. Hidratos de carbono
El contenido de carbohidratos del amaranto con respecto a otros cereales es de 58 a 68g/100g. El almidón del amaranto tiene una característica molecular peculiar, el componente principal en la semilla, representa entre 50 y 60 por ciento de su peso seco (De Bruin, 1964), En términos de tamaño de partícula, es la molécula de almidón más fina encontrada hasta el momento en la naturaleza, aproximadamente un décimo del tamaño del almidón del maíz, esta particularidad tiene diversas aplicaciones en la industria de alimentos y en otras aplicaciones tecnológicas, como materia prima de primera calidad o para sustituir almidones modificados químicamente (Repo-Carrasco et al, 2001; Mapes-Sánchez, 2010). Posee características como propiedades aglutinantes inusuales. Estas características se aprovechan para espesar o pulverizar ciertos alimentos o para imitar la consistencia de la grasa, en fabricación de “geles”, repostería fina (Becerra, 2000).
2.2.1.4.3. Lípidos
La semilla de amaranto contiene aceites que representan entre los lípidos un 6 y 10% de los ácidos grasos esenciales que comparándolo con otros cereales, es relativamente alto (Tabla 1.4) (Paredes-López, et al., 1994). Contiene escualeno que representa alrededor del 5-8% del total, considerado relativamente alto
17 (aproximadamente de 7 a 8% del aceite de la semilla), esta sustancia es importante ingrediente en la industria cosmética y precursor de esteroides; el amaranto contiene un alto contenido de lípidos, entre los ácidos grasos, destacan el ácido linoleico (18:2), conocido como omega-6 y el ácido linolénico (18:3) que se encuentra presente en una proporción pequeña (Martirosyan et al., 2007; Paredes- López, et. al.,1994; Espitia, 2010; Cai y Corke, 2006).
Tabla 1.4.
Contenido de ácidos grasos (mg/g) en gramos de amaranto
Ácido graso predominante Linolénico
Ácidos grasos secundarios Oleico y palmítico Relación saturados: insaturados 0.26 - 0.31
Similitud nutricional Aceite de maíz/arroz
Escualeno 5.0 - 7.0% (del aceite)
Tocoferoles (vitamina E) Tocotrienoles
Efecto hipocolesterolémico (HMG-CoA) reductasa actividad antioxidante
Fuente: Morales-Guerrero, 2009; Rodas y Bresssani, 2009
2.2.1.4.4. Vitaminas y minerales
El amaranto contiene minerales como el calcio, fósforo y hierro, importantes nutricionalmente para el ser humano. Su cantidad es superior a los cereales tradicionales. Las vitaminas que contiene (riboflavina, niacina, ácidos ascórbico y fólico, tiamina, biotina y β-caroteno), son consideradas básicas para una buena alimentación. El amaranto consumido puede proveer gran parte de la ingesta diaria recomendada de los micronutrientes principales, previniendo la aparición de enfermedades por deficiencia. El contenido de riboflavina y ácido ascórbico en el
18 amaranto es mayor que el presentado en las gramíneas (trigo, arroz, maíz, sorgo, cebada, avena, centeno); en promedio 100 g de semilla de amaranto aportan entre el 12 – 25% de los requerimientos de vitamina C, y la vitamina E (α-tocoferol) se encuentra en mayor cantidad, cumpliendo con el requerimiento diario entre el 17 – 45%. En cuanto a los minerales que posee el amaranto, en mayor proporción están fósforo y potasio, seguidos del magnesio y calcio (Taba 1.5) (Muñoz de Chávez et al., 1996).
Puede aportar cantidades importantes de fibra dietética y vitaminas E y B, es fuente importante de niacina (necesaria para la producción de hormonas sexuales, crecimiento y el metabolismo), lisina (producción de anticuerpos, hormonas y enzimas), fósforo (formación de hueso y función renal), magnesio (coadyuvante para el metabolismo del azúcar en sangre y relajante del músculo liso), sirve como ayuda en la curación de herpes (Rastogi y Shukla, 2013).
Tabla 1. 5.
Comparación de minerales en diferentes cereales (mg/100 g).
Mineral Amaranto Maíz Arroz Trigo
Fósforo 600 - - -
Potasio 563 284 214 370
Calcio 303 158 32 58
Magnesio 344 147 106 160
Hierro 5.3 2.3 1.4 0.9
Muñoz de Chávez et. al., 1996
19 2.2.1.5. Compuestos bioactivos y actividad biológica
En base a sus propiedades y composición, el amaranto es considerado un alimento bioactivo por ser rico en metabolitos que determinan su impacto en la nutrición y en nuestra salud al cumplir una función específica como puede ser el mejorar la salud y/o reducir el riesgo de contraer enfermedades (Paredes, 1994).
La presencia de flavonoides (rutina), ácidos fenólicos como ácidos gálicos; ácido p–
hidroxibenzoico y ácido vainílico le aportan efecto antioxidante, varios autores sugieren que la planta de amaranto contiene agentes potencialmente beneficiosos para la salud, lo que parece darle un valor agregado a este alimento a nivel local, nacional e internacional (Pasko et. al., 2009; Bhutia y Maiti, 2008; Pérez-Espitia et al., 2012; Udenigwe y Aluko, 2012).
El amaranto se destaca por su capacidad para reducir el colesterol plasmático, su efecto hipoglucemiante, capacidad para regular la presión arterial, e influencia en el fortalecimiento y regulación del sistema inmune, con un efecto anticancerígeno mencionados por (Quiroga et al., 2015).
La presencia de escualeno contribuye además por sus propiedades biológicas que coadyuvando a disminuir la presencia de los radicales libres, y de esta forma, aumentar la resistencia inmunológica (Ariza, et al., 2009). La presencia de tocotrienoles, isoprenoides y otros factores, conjuntamente la unión de ácidos biliares a algunas fibras vegetales contribuye a mejorar etapas de la dislipidemia, disminuyen el colesterol plasmático (Qureshi et al., 1996; Kulakova et al., 2006;
Montero-Quintero et al., 2015).
En estudios de los efectos del amaranto en pacientes con enfermedad isquémica coronaria, utilizando una dieta suplementada con aceite de amaranto, se pudo observar que la adición de 600 mg al día de escualeno provocó efectos positivos en
20 la disminución de colesterol y triglicéridos plasmáticos, modificando la composición de ácidos grasos de la membrana de los glóbulos rojos (Algara, et al., 2013).
Las semillas de amaranto contienen alto contenido de grasas mono y poliinsaturadas, tales como el ácido linoleico mejor conocidos como aceites Omega- 3, que coadyuva a mejorar algunos problemas cardiovasculares. La gran variedad de ácidos grasos saturados, mono insaturados y poliinsaturados, son de gran importancia para su consumo, sin embargo, destaca la presencia del escualeno la cual representa alrededor del 5-8% del total de aceite. Esta cantidad varía dependiendo del tipo de amaranto. El escualeno, como ácido graso insaturado, es muy similar en su estructura al betacaroteno siendo un metabolito intermedio en la síntesis del colesterol. No es muy susceptible a la peroxidación y actúa como protector a la exposición de radiación UV, algunos estudios refieren su uso como terapia adjunta para una variedad de cáncer (Algara, et al., 2013)
Los ácidos grasos que predominan bioactivos en la semilla son del tipo 18:1 (22.70%), 18:2 (40.83%) y 18:3 (7.7%), estos son importantes porque producen prostaglandinas la que regula muchos procesos corporales, como es: la inflamación y la coagulación de la sangre. Además, contiene escualeno que presenta propiedades biológicas que coadyuvan a disminuir la presencia de los radicales libres, y de esta forma, aumenta la resistencia inmunológica (Ariza, et al., 2009) tambien contiene, tocotrienoles, isoprenoides y otros factores (Qureshi et al., 1996), conjuntamente la unión de ácidos biliares a algunas fibras vegetales son responsable de mejorar etapas de dislipidemia, disminuyen el colesterol plasmático, en experimentos in vitro, se describió la unión de harina de amaranto y concentrado proteico con ácidos biliares como el ácido deoxicólico y taurocólico, resultando tóxicos para la mucosa intestinal (Tiengo et al., 2009; Algara, et al., 2013)
Los efectos del amaranto en pacientes con enfermedad isquémica coronaria mostraron resultados en la concentración plasmática de colesterol realizado en seres humanos; utilizaron una dieta suplementada con aceite de amaranto, y
21 observaron que la adición de 600 mg al día de escualeno provocó efectos positivos en la disminución de colesterol y triglicéridos plasmáticos, modificando la composición de ácidos grasos de la membrana de los glóbulos rojos (Algara, et al., 2013). Las proteínas de amaranto al ser digeridas liberan péptidos con funciones biológicas diferentes, que son absorbidos por el sistema digestivo (Barba, 2013).
La adición de grano y aceite de A. esculantus a la dieta de ratas a las cuales se les indujo diabetes tipo 2, produjo una disminución en la glucemia en ayunas; el perfil lipídico de estos animales mejoró en cuanto se disminuyó notablemente la concentración total de colesterol y lipoproteína de muy baja densidad y aumento en la actividad enzimática de la SOD y la GSH reductasa hepática en ratas diabéticas (Kim et al., 2005).
El extracto metanólico de las hojas del amaranto ha sido también utilizado para estudiar efectos hipoglucemiantes. Se reportó que la utilización del extracto de hojas de Amaranthus viridis disminuía el valor de la glucemia en ayunas, el colesterol total y los triglicéridos plasmáticos de distintos modelos de ratas diabéticas.
La suplementación de grano y el aceite del amaranto disminuyen significativamente la glucosa sérica y aumentan los niveles de insulina. (Krishnamurthy et al 2011).
Dentro de los péptidos liberados en las proteínas de amaranto los representativos son los inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (ECA), seguidos por los péptidos inhibitorios de la Dipeptidil Peptidase IV (Barba, 2013).
2.2.1.6. Usos comerciales
En México se han desarrollado proyectos en donde se involucran empresas con productores del Estado de México; la finalidad es realizar esquemas que tengan como objetivo la fusión de producto-país. Así mismo en otros países como Perú, Argentina, Kenia, Tailandia, India, China y Polonia por mencionar algunos se han desarrollado programas nacionales y sectoriales para la producción del amaranto.
22 En países como Japón, Estados Unidos y Alemania el amaranto se considera producto naturista y por lo mismo su consumo es mayor (San Miguel, 2008 mencionado en Carpio Escobar 2009)
En México la semilla de amaranto es utilizada para elaborar dulces conocidos como
“alegrías”, también se utiliza para elaborar cereales para desayunar, tortillas, nachos, barquillos, harina, atoles los cuales son utilizados como alternativas para proporcionar mejor nutrición (San Miguel, 2008 mencionado en Carpio Escobar 2009)
El amaranto se puede mezclar en varios platillos tradicionales ya que no altera su sabor. En China, la harina de amaranto es utilizada en la elaboración de fideos, panques, dulces y el colorante que se extrae para la salsa de soya. En Europa y Estados Unidos, se consume como grano integral, harina, aceite de amaranto, barras de cereal, tortillas; además, también se usa para la elaboración de galletas y alimentos para el consumo de bebés (Carpio Escobar 2009)
Otra forma de comercializar el amaranto es la elaboración de bebidas con amaranato ya sean líquidas o en polvo para ser posteriormente ser hidratadas con agua o leche. En Venezuela se comercializa una bebida instantánea para el consumo del público en general (Guadarrama et al., 2008); en 2011, Soteras en Argentina realizó una bebida a base de semilla de amaranto dirigida también al público en general; Ocaña en 2012 mezcló quinua 60% y amaranto 20% con leche en polvo 20% en Ecuador para ser utilizada en niños de edad escolar; en ese mismo año y también en Ecuador, MontesdeOca-Vinueza y Escobar-Ávila realizaron una bebida saborizada con chocolate, guanábana y maracuyá a partir de semillas de amaranto y avena. También en Ecuador Mera Vizcaíno y Toapanta Vargas (2015) formularon una bebida fortificada a partir de variedad de amaranto caudatus L. y quinua Wild Chenopodium con tres tipos de endulzantes (estevia, panela y miel de abeja). En México, Espinosa. Villa y colaboradores (2016) elaboraron néctar de guayaba adicionado con harina de amaranto y fibra soluble. Acosta y colaboradores (2017) elaboraron una bebida como suplemento en el desayuno para niños escolares en presentación de 240 mL, la cual está constituida de agua, pulpa de
23 coco, amaranto, caseína, miel de abeja, cacao, vainilla y saborizante artificial de chocolate.
2.2.2. Canela (Cinnamonum sp)
El nombre de canela deriva de una palabra griega que significa madera dulce; es un árbol de hoja perenne perteneciente a la familia de las Lauráceas, a la que pertenece el laurel y alcanfor. Las ramas de arbustos pueden llegar a medir de 10 a 15 metros; es conocida científicamente como Cinnamomum zeylanicum, (Custodio, 2013) y Cinnamomum verum sumamente aromático, que al secarse y sin corteza, forman unos tubitos que desprenden un aroma muy agradable. Su nombre proviene de la palabra italiana cannelle que significa cañitos; son originarios de Sri Lanka un lugar de clima cálido, ideal para su crecimiento, los países productores de canela son Indonesia, China, India, Java, Madagascar, Islas Seychelles e Islas Mauricio, Birmania, Malasia, Brasil, Antillas, Guayana, siendo por supuesto el mayor productor su lugar de origen. El olor característico de la canela se obtiene al golpear la corteza, consiguiendo extraer un polvo marrón-amarillento que con el tiempo se va oscureciendo, es considerada como posible suplemento preventivo para el tratamiento de la resistencia a la insulina, síndrome metabólico y diabetes tipo 2 (Rafehi et al., 2012)
2.2.2.1. Descripción de la especie
La canela es una de las especias conocidas desde la antigüedad. Es mencionada en textos en sánscrito y en la Biblia en el año 5000 AC, en China ya conocían la canela, ésta era más apreciada que el oro; la utilizaban como medicina en
24 problemas de diarrea, problemas estomacales, mal aliento, falta de apetito, náuseas, calambres y exceso de gases (Davis y Yokoyama, 2011).
Los árabes la utilizan para aromatizar carnes, por su contenido de aceite esencial rico en fenol que inhibe las bacterias responsables de la putrefacción de la carne.
En Asia era utilizada tradicionalmente como tratamiento para inflamaciones desde hace cientos de años (Khan et al, 2003).
La clasificación taxonómica de la canela se muestra en la tabla 1.6 Tabla 1.6.
Clasificación taxonómica de la canela (Cinnamomun verum)
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Orden Laurales
Familia Lauraceae
Género Cinnamomum
Especie C. verum
Nombre binomial Cinnamomum verum Fuente: Hall-Ramírez et al., 2002
2.2.2.2. Descripción botánica
El árbol de la canela pertenece a la familia de las lauráceas, procede del sur de la India y de Sri Lanka, se encuentra también en lugares cálidos del mundo, puede llegar a medir hasta 15 m de altura, pero generalmente no superan los 10 m; sus ramas son muy aromáticas y poseen doble corteza, la característica de sus hojas son de forma ovada y puedes llegar a medir hasta 18 cm de longitud, presenta tres
